[發明專利]一種矢量地理數據加密、解密方法及系統

在審

• 申請號: 202110465491.7
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN112989394A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 曹江華;孫小惠;吳清華;鄒秀珍;崔翰川;康天樂
• 申請（專利權）人: 南京吉印信息科技有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F16/27;G06F16/22;G06K9/62
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明涉及一種矢量地理數據加密、解密方法及系統。基于空間信息量的分解組合和可加性原則，得到矢量地理數據加密特征組合策略；接著，通過構建基于特征計算的空間信息量計算模型，對矢量地理數據加密特征進行計算；然后，基于K?means聚類算法將加密特征研究層次從要素級擴展到全局，篩選出復雜而重要的地物，得到需要加密的重要數據部分；最后，對選擇出的部分地理要素采用圖像加密中的擴散?置亂思想進行加密。本發明能夠有效對矢量地理數據進行加密特征選擇，減少加密的數據量，同時通過將地理坐標在有限范圍內進行偏移和置亂，將加密后數據與未加密數據進行重疊，保證數據具備足夠的安全性。

技術領域

本發明涉及信息安全技術領域，特別是涉及一種矢量地理數據加密、解密方法及系統。

背景技術

隨著網絡技術的發展、數據共享及傳輸日益便捷，矢量地理數據網絡在線服務和傳輸已勢在必行。但由于矢量地理數據具有定位準、精度高、涉密廣等特性，一旦在網絡中被第三方截獲將會損失巨大利益，且目前網絡僅提供端到端信息傳送通道，而不提供任何加密機制，在傳送過程中第三方可通過嗅探網絡中的傳送數據進而獲取矢量地理數據，如何化解矢量地理數據安全需求與網絡共享的矛盾已成為亟待解決的問題。

選擇性加密技術主要通過選取數據中的敏感部分和對安全性影響較大的數據部分進行加密，由于選取的加密數據量小，使得加密效率得到極大提升；與此同時，由于敏感度高、對安全性影響較大的重要數據部分被加密，使得加密的安全性也得到了保證。因此，選擇性加密能夠以較小的加密時間成本換取較好的數據加密效果，從而滿足數據網絡實時傳輸和共享要求的安全性高、效率高的需求。

現有技術中都是隨機選取矢量地理數據的部分數據進行加密，卻忽略了矢量地理數據重要的空間特征、精度特征等獨有的數據特征，存在著一定的安全漏洞。

發明內容

本發明的目的是提供一種矢量地理數據加密、解密方法及系統，以提高矢量地理數據的安全性能。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種矢量地理數據加密方法，包括：

獲取待加密矢量地理數據的線面圖層；

根據所述線面圖層，生成所述線面圖層對應的要素集合；所述要素集合中包括所述線面圖層包括的所有線面要素；

對所述要素集合中的每個要素進行特征提取，得到每個要素對應的要素空間信息；

基于每個要素的Part數和要素空間信息，采用K-Means算法對所述要素集合中的要素進行聚類分析，得到多組要素聚類；每組要素聚類包括多個要素；

基于所述要素聚類，計算每組要素聚類對應的數據加密程度；

根據所述要素集合中每個要素的總點數和每個要素所屬要素聚類對應的數據加密程度，確定每個要素對應的加密點數；

按照每個要素對應的加密點數對對應的要素進行取點，得到待加密數據集；所述待加密數據集包括所有要素取的點；

采用擴散-置亂的圖像加密方法對所述待加密數據集進行加密，得到加密后的線面圖層；

依次對所有的線面圖層進行加密，得到加密后的矢量地理數據。

可選的，所述基于所述要素聚類，計算每組要素聚類對應的數據加密程度，具體包括：

基于每個要素聚類的聚類中心和控制因子，計算每組要素聚類對應的數據加密程度，公式為：

式中，P_i為第i組要素聚類對應的數據加密程度，為第i組要素聚類的平均要素空間信息，為第i組要素聚類的平均Part數，r為控制因子。